KR20090020822A

KR20090020822A - 순간가열식 난방시스템

Info

Publication number: KR20090020822A
Application number: KR1020070085411A
Authority: KR
Inventors: 노홍구
Original assignee: 노홍구
Priority date: 2007-08-24
Filing date: 2007-08-24
Publication date: 2009-02-27

Abstract

본 발명은 순간가열식 난방시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 유입된 순환수를 회전시켜 유출시킴으로써 가열중 발생되는 기포를 회전되는 순환수에 의해 분쇄되도록 하여 소음을 방지함과 아울러 가열시간의 증가로 효율적으로 열을 전도하여 가열시킬 수 있는 순간가열식 난방시스템에 관한 것이다.

본 발명은 상호 연통되게 유입구와 유출구를 갖는 몸체와, 상기 몸체의 유입구에 순환수를 유입시키기 위한 순환펌프와, 상기 순환펌프에 의한 펌핑으로 유입된 물을 가열하도록 상기 몸체의 내부에 구비되는 가열히터로 이루어진 난방시스템에 있어서, 상기 몸체는 일측에 상기 유입구(11)가 형성된 중공형의 외부관(10)과; 상기 외부관(10)의 내측에 이격되게 구비되되 일측이 상기 외부관(10)의 타측 내부와 연통되도록 개구되고, 타측에 상기 유출구(16)가 형성되며, 내부에 상기 가열히터(25)의 가열봉(26)이 삽입되는 내부관(15)으로 구성되고, 상기 몸체의 외부에 상기 순환펌프(20)와 가열히터(25)를 제어하기 위한 제어부(30)와; 상기 제어부(30)에 의한 순환펌프(20)의 동작으로 상기 유입구(11)를 통해 유입되는 순환수가 상기 내부관(15)의 외주면에서 회전되면서 이동되어 상기 내부관(15)으로 유입되도록 상기 외부관(10)과 내부관(15)의 사이에 구비되는 순환수회전부재를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

외부관, 내부관, 에어배출홀, 순환수회전부재, 에어제거구, 가열히터

Description

순간가열식 난방시스템{QUICK TYPE HEATING SYSTEM}

일반적으로, 보일러는 적정 연료를 연소시키면서 발생되는 온수를 난방 등의 용도로 사용할 수 있도록 만들어진 기기를 의미하며, 연료의 종류에 따라 가스보일러, 기름보일러, 난방시스템, 연탄보일러 등으로 크게 구분된다.

그 중 난방시스템은 다른 보일러에 비해 비교적 구조가 간단하고 위생적이며, 과열 등으로 인한 사고의 위험도 상대적으로 적어 점점 그 사용자가 증가하고 있는 추세이다.

종래의 난방시스템은 전기에 의해 발열되는 전열히터 등과 같은 것을 열원으로 이용하여 저수조에 저장, 순환되는 난방수를 직접 또는 간접으로 가열시키고, 가열된 난방수를 급수배관 및 난방배관으로 공급시킴으로써 난방 및 급탕기능을 수행할 수 있도록 제작된 기기이다.

그러나 전열히터로 저수조에 저장된 난방수를 가열하는 방식의 난방시스템은 전열소모가 매우 클 뿐 아니라 저수조에 저장된 난방수를 가열하는 시간이 길어짐에 따라 난방이 이루어지데 걸리는 소요시간이 너무 길고, 실내온도에 상관없이 항상 뜨거운 상태로 가열되어 있어야 함에 따라 불필요한 에너지의 소비를 가져오는 단점이 있었다.

이에, 상기 저수조에 난방수를 저장하지 않고, 순환시키면서 난방용수를 직접 가열시키는 방법이 개시되었으나, 가열 중 난방용수에 발생되는 기포로 인해 온수의 순환이 어려웠으며, 기포발생에 따른 소음 등의 문제점으로 일정 크기의 저수조를 구비한 상태로 보일러를 제작하고 있는 실정이다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 본 발명의 목적은 저수조가 필요없어 크기가 현저하게 감소함과 아울러 간단하게 제작할 수 있어 비용절감 및 설치 공간의 활용이 가능하고, 특히 유입된 순환수를 회전시켜 유출시킴으로써 가열중 발생되는 기포를 회전되는 순환수에 의해 분쇄되도록 하여 소음을 방지함과 아울러 가열시간의 증가로 효율적으로 열을 전도하여 가열시킬 수 있으며, 다량의 기포발생시 자동으로 배출되도록 하여 관리가 용이할 뿐만 아니라 기포의 제거로 온수의 순환이 용이하며, 직접가열에 따른 순환으로 에너지의 낭비를 최소화할 수 있는 순간가열식 난방시스템을 제공하는 데 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 상호 연통되게 유입구와 유출구를 갖는 몸체와, 상기 몸체의 유입구에 순환수를 유입시키기 위한 순환펌프와, 상기 순환펌프에 의한 펌핑으로 유입된 물을 가열하도록 상기 몸체의 내부에 구비되는 가열히터로 이루어진 난방시스템에 있어서, 상기 몸체는 일측에 상기 유입구(11)가 형성된 중공형의 외부관(10)과; 상기 외부관(10)의 내측에 이격되게 구비되되 일측이 상기 외부관(10)의 타측 내부와 연통되도록 개구되고, 타측에 상기 유출구(16)가 형성되며, 내부에 상기 가열히터(25)의 가열봉(26)이 삽입되는 내부관(15)으로 구성되고, 상기 몸체의 외부에 상기 순환펌프(20)와 가열히터(25)를 제어하기 위한 제어부(30)와; 상기 제어부(30)에 의한 순환펌프(20)의 동작으로 상기 유입구(11)를 통해 유입되는 순환수가 상기 내부관(15)의 외주면에서 회전되면서 이동되어 상기 내부관(15)으로 유입되도록 상기 외부관(10)과 내부관(15)의 사이에 구비되는 순환수회전부재를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 순환수회전부재는 상기 외부관(10)의 유입구(11)에 인접되는 내주면과 상기 내부관(15) 사이에 상기 외부관(10)과 내부관(15)의 길이방향에 일정 각도로 경사지게 구비되는 회전날개판(40)인 것이 바람직하다.

또한, 다른 실시예에 의한 상기 순환수회전부재는 상기 외부관(10)과 내부관(15)의 사이에 일정 각도로 경사지게 스크류형상으로 구비되는 회전스크류(45)인 것이 바람직하다.

이때, 상기 외부관(10)의 외부에는 일정 두께로 씌워지는 단열재(12) 및 상기 가열히터(25)의 과열여부를 측정하여 상기 제어부(30)에 전달하도록 상기 외부관(10)을 관통하여 상기 가열히터(25)에 연결되는 과열감지센서(13)가 더 구비되고, 상기 순환펌프(20)는 상기 몸체의 내부로 유입되는 순환수가 저장되지 않고 가열되면서 유출됨에 따라 상기 가열히터(25)의 동작시 상기 제어부(30)의 제어에 의해 연동동작되는 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 외부관(10)의 타측에는 가열시 발생되는 기포를 외부로 배출시키도록 상기 외부관(10)의 내부와 연통되게 에어제거구(50)가 더 구비되고, 상기 내부관(15)의 타측에는 상기 유출구(16)를 통해 유출되는 순환수에 포함된 에어를 상기 외부관(10)으로 배출시키도록 하나 이상의 에어배출홀(17)이 형성되는 것을 특 징으로 한다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 저수조가 필요없어 크기가 현저하게 감소함과 아울러 간단하게 제작할 수 있어 비용절감 및 설치 공간의 활용이 가능하고, 특히 유입된 순환수를 회전시켜 유출시킴으로써 가열중 발생되는 기포를 회전되는 순환수에 의해 분쇄되도록 하여 소음을 방지함과 아울러 가열시간의 증가로 효율적으로 열을 전도하여 가열시킬 수 있으며, 다량의 기포발생시 자동으로 배출되도록 하여 관리가 용이할 뿐만 아니라 기포의 제거로 온수의 순환이 용이하며, 직접가열에 따른 순환으로 에너지의 낭비를 최소화할 수 있는 장점이 있다.

본 발명의 순간가열식 난방시스템은 일정 길이의 몸체와, 상기 몸체에 순환수를 유입시키기 위한 순환펌프(20)와, 상기 순환펌프(20)에 의한 펌핑으로 유입된 물을 가열하도록 상기 몸체의 내부에 구비되는 가열히터(25)와, 상기 몸체의 외부에 상기 순환펌프(20)와 가열히터(25)를 제어하기 위한 제어부(30)와, 상기 몸체의 내부에 구비되어 유입되는 순환수를 회전시키는 순환수회전부재로 이루어진다.

상기 몸체는 일측에 상기 순환펌프(20)에 의해 펌핑된 물이 유입되는 유입구(11)가 형성된 중공형의 외부관(10)과, 상기 외부관(10)의 내측에 이격되게 구비되는 내부관(15)으로 구성된다.

상기 외부관(10)의 외부에는 단열을 위해 일정 두께의 단열재(12)가 씌워지고, 상기 내부관(15)의 내부에는 상기 가열히터(25)의 가열봉(26)이 삽입되는 것이 바람 직하다.

이때, 상기 외부관(10)에는 상기 가열히터(25)의 과열여부를 측정하여 상기 제어부(30)에 전달하도록 상기 외부관(10)을 관통하여 상기 가열히터(25)에 연결되는 과열감지센서(13)가 구비되어 있다. 즉, 상기 과열감지센서(13)는 가열히터(25)의 가열봉(26)에 접촉되게 구비되어 상기 가열봉(26)의 과열여부와 더불어 가열되는 순환수의 온도를 측정하여 상기 제어부(30)에 전달하는 것으로, 오작동시 파손을 미연에 방지할 수 있을 뿐만 아니라 순환수의 온도측정이 용이하여 사용이 편리하게 되는 것이다.

상기 외부관(10)에 삽입되는 상기 내부관(15)은 일측이 상기 외부관(10)의 타측 내부와 연통되도록 개구되며, 타측은 상기 유입구(11)로 유입된 물이 가열되어 유출되도록 유출구(16)가 형성되어 있다.

여기서, 상기 순환수회전부재는 상기 외부관(10)과 내부관(15)의 사이에 구비되어 상기 제어부(30)에 의한 순환펌프(20)의 동작으로 상기 유입구(11)를 통해 유입되는 순환수가 상기 내부관(15)의 외주면에서 회전되도록 안내하여 상기 내부관(15)으로 유입되게 하는 것으로서, 상기 외부관(10)의 유입구(11)에 인접되는 내주면과 상기 내부관(15) 사이에 상기 외부관(10)과 내부관(15)의 길이방향에 일정 각도로 경사지게 구비되는 회전날개판(40)인 것이 바람직하다.

이때, 상기 회전날개판(40)은 상기 내부관(15)의 개구부 내주면과 상기 가열히터(25)의 가열봉(26) 사이에 더 구비시켜 회전력이 약해진 순환수가 다시 회전되면서 가열되도록 할 수 있다.

또한, 본 발명의 다른 실시예로 상기 순환수회전부재는 상기 외부관(10)과 내부관(15)의 사이에 일정 각도로 경사지게 스크류형상으로 구비되는 회전스크류(45)인 것이 바람직하다.

즉, 상기 회전날개판(40)과 같이 순환수의 유입시 최초 유입방향을 제어하여 회전되도록 할 수 있고, 상기 회전스크류(45)와 같이 최초 유입시부터 상기 내부관(15)의 내측으로 이동되는 경로상에 계속해서 회전되도록 할 수 있으며, 상기 회전날개판(40) 또는 회전스크류(45)는 가열시 발생되는 기포가 회전되는 순환수에 의해 분쇄되도록 하여 몸체의 내부에 존재하지 않도록 함으로써 열효율을 향상시킴과 아울러 소음의 발생을 최소화할 수 있게 되는 것이다.

본 발명의 상기 순환펌프(20)는 별도의 저수조가 필요하지 않음에 따라 즉, 상기 몸체의 내부로 유입되는 순환수가 저장되지 않고 가열되면서 유출됨에 따라 상기 가열히터(25)의 동작시 상기 제어부(30)의 제어에 의해 연동되어 동작된다.

다시 말해, 종래와 같이 저수조가 구비된 상태에서는 가열수단에 의해 저수조에 저장된 물이 가열된 상태에서 순환펌프를 동작시켜 온수를 순환시키도록 하고 있으나, 본 발명에서는 저수조가 필요하지 않아 가열히터(25)의 동작과 동시에 순환펌프(20)를 동작시키도록 한 것이다.

한편, 상기 외부관(10)의 타측에는 가열시 발생되는 기포를 외부로 배출시키도록 상기 외부관(10)의 내부와 연통되게 에어제거구(50)가 더 구비되는데, 이 경우, 상기 에어제거구(50)는 표면에 다수의 배출공(53)이 형성되고 외주면에 상기 외부관(10)에 나사결합되게 나선부(54)가 형성되며 저부에 일정 직경의 연통공(55)이 형성된 하우징(52)과, 상기 하우징(52)의 내부에 일측이 내장되고 타측이 상기 하우징(52)의 외부에 구비되어 상,하 유동되면서 상기 연통공(55)을 개폐하는 개폐마개(56)와, 상기 개폐마개(56)의 일측과 상기 연통공(55)의 주연부 사이에 구비되어 상기 개폐마개(56)의 상승시 탄성력을 부여하는 스프링(58)으로 구성되어 다량의 기포발생시 자동으로 공기가 외부로 배출되게 한다.

이때, 상기 개폐마개(56)의 중량이 상기 스프링(58)의 탄성력보다 크게 하여 다량의 기포발생으로 공기가 증가할 경우 상기 개폐마개(56)의 자중으로 하강되도록 함으로써 공기가 상기 연통공(55)으로 유입되어 배출공(53)을 통해 외부로 배출되고, 공기가 미비하여 순환수가 상기 개폐마개(56)를 부력으로 상승시키는 경우에는 상기 개폐마개(56)가 상기 연통공(55)을 폐쇄하게 되며, 상승시 상기 스프링(58)의 탄성력으로 보다 원활하게 상승시키게 된다.

또한, 상기 내부관(15)의 타측에는 상기 유출구(16)를 통해 유출되는 순환수에 포함된 소량의 에어가 유출구(16)를 통해 유출되지 않고 상기 외부관(10)으로 다시 되돌아가도록 하나 이상의 에어배출홀(17)이 형성된다.

이때, 상기 에어배출홀(17)은 상기 외부관(10)에 형성된 유입구(11)의 반대방향으로 형성되게 하여 상기 유입구(11)를 통해 유입되는 물에 의해 공기의 유출이 제한받지 않도록 하는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명에서는 상기 외부관(10)에 유입구(11)가 형성되고, 내부관(15)에 유출구(16)를 형성되게 하여 상기 유입구(11)를 통해 유입된 물이 외부관(10)과 내부관(15)의 사이로 흐른 후 상기 내부관(15)의 내측을 통해 상기 유출구(16)로 유출 되도록 하고 있으나, 도6에 도시된 바와 같이 상기 유출구(16)를 통해 내부관(15)으로 유입되게 하여 외부관(10)과 내부관(15) 사이로 흐른 후 상기 유입구(11)를 통해 유출되도록 할 수도 있다.

이 경우, 상기 유출구(16)에 근접한 상기 내부관(15)의 일측 내주면과 가열봉(26) 사이와 상기 내부관(15)의 타측과 상기 외부관(10)의 사이에 각각 회전날개판(40)이 구비된 것이 바람직하고, 에어배출홀(17)의 경우 상기 유출구(16)를 통해 유입됨에 따라 구비되지 않는 것이 바람직하다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 작용 및 효과를 살펴보면, 실내에 난방수를 공급시키기 위해 제어부(30)에서 가열히터(25)에 전원을 인가하여 동작시킴과 아울러 순환펌프(20)를 작동시켜 배관에 내장된 물을 외부관(10)의 유입구(11)로 펌핑시킨다.

상기 유입구(11)로 펌핑되어 상기 외부관(10)으로 유입된 물은 회전날개판(40)에 부딪히면서 상기 외부관(10)의 길이 방향에 일정 각도로 경사지게 흐르게 되어 상기 내부관(15)의 외주면에서 회전됨에 따라 통상 유입되는 유속보다 빠른 유속으로 이동되면서 1차적으로 가열된 후 내부관(15)의 내부로 유입되어 상기 가열히터(25)에 의해 2차적으로 가열되어 유출구(16)를 통해 배출되어 진다.

이때, 상기 가열히터(25)에 의한 가열시 발생되는 기포는 상기 물의 회전에 의해 기포가 와해되면서 사라지게 되어 열효율을 보다 높일 수 있게 되는 것이다.

또한, 다량의 기포가 발생된 경우에는 에어제거구(50)에 의해 자동적으로 외부로 배출됨에 따라 외부관(10)의 내부에 잔존하는 에어를 최소화시키게 된다.

즉, 상술한 바와 대로 에어가 발생된 경우에는 개폐마개(56)가 하우징(52)의 연통공(55)을 개방하게 되어 에어가 연통공(55)을 지나 배출공(53)을 통해 외부로 배출되고, 에어가 소량 또는 잔존하지 않은 경우에는 상기 개폐마개(56)가 물의 부력에 의해 상승되면서 상기 연통공(55)을 폐쇄하게 됨에 따라 물의 외부 배출이 차단되어 지는 것이다.

한편, 상기 회전날개판(40)을 사용하지 않고 회전스크류(45)를 사용할 수 있으며, 회전스크류(45)의 경우 스크류의 간격 조절로 가열시간을 증가시켜 공급된 물을 효과적으로 가열시킬 수 있다.

이와 같이, 본 발명은 물을 저장시킨 상태로 가열하지 않고, 순환펌프(20)에 의한 순환과 동시에 물을 가열할 수 있어 단시간내에 난방수를 공급할 수 있으며, 간단한 구성으로 제작비용 및 설치비용 등의 비용을 절감시킬 수 있으며, 설치공간이 협소하더라도 손쉽게 설치할 수 있는 유용한 발명이다.

도1은 본 발명의 일실시예에 의한 순간가열식 난방시스템을 보인 단면상태도

Claims

호 연통되게 유입구와 유출구를 갖는 몸체와, 상기 몸체의 유입구에 순환수를 유입시키기 위한 순환펌프와, 상기 순환펌프에 의한 펌핑으로 유입된 물을 가열하도록 상기 몸체의 내부에 구비되는 가열히터로 이루어진 난방시스템에 있어서,

상기 몸체는, 일측에 상기 유입구(11)가 형성된 중공형의 외부관(10)과;

상기 외부관(10)의 내측에 이격되게 구비되되 일측이 상기 외부관(10)의 타측 내부와 연통되도록 개구되고, 타측에 상기 유출구(16)가 형성되며, 내부에 상기 가열히터(25)의 가열봉(26)이 삽입되는 내부관(15)으로 구성되고,

상기 몸체의 외부에 상기 순환펌프(20)와 가열히터(25)를 제어하기 위한 제어부(30)와;

상기 제어부(30)에 의한 순환펌프(20)의 동작으로 상기 유입구(11)를 통해 유입되는 순환수가 상기 내부관(15)의 외주면에서 회전되면서 이동되어 상기 내부관(15)으로 유입되도록 상기 외부관(10)과 내부관(15)의 사이에 구비되는 순환수회전부재를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 순간가열식 난방시스템.